KR20210018086A

KR20210018086A - 전기적 접촉자 및 전기적 접속장치

Info

Publication number: KR20210018086A
Application number: KR1020200095082A
Authority: KR
Inventors: 야스타카 키시; 마사히로 와카자와
Original assignee: 가부시키가이샤 니혼 마이크로닉스
Priority date: 2019-08-09
Filing date: 2020-07-30
Publication date: 2021-02-17
Also published as: CN112345802A; TWI787636B; US11372022B2; JP2021028602A; SG10202006953QA; TW202119040A; KR102424122B1; JP7353859B2; US20210041480A1

Abstract

본 발명은 전기적 접촉자에 흐르는 전기신호의 도전 특성을 양호하게 하여, 피검사체의 전기적 검사를 양호하게 할 수 있도록 하기 위한 것이다. 본 발명에 따른 전기적 접촉자는, 설치부, 설치부에 이어져 연장하는 기단부, 기단부로부터 길이방향으로 연장하는 복수의 암부, 각 암부의 선단부와 연결하는 연결부, 연결부에 이어져 설치된 대좌부, 및 대좌부의 하단에 접촉부를 구비하고, 복수의 암부는 각각, 제1 접촉대상과 접촉하는 접촉부를 탄성적으로 지지하고, 복수의 암부 중, 접촉부에 가장 가까운 접촉부 최근접 암부의 연결부 쪽 또는 기단부 쪽에 만곡부가 설치되는 것을 특징으로 한다.

Description

전기적 접촉자 및 전기적 접속장치{Electrical Contactor and Electrical Connecting Apparatus}

본 발명은 전기적 접촉자 및 전기적 접속장치에 관한 것으로, 예를 들어 반도체 웨이퍼 위에 형성된 반도체 집적회로 등의 전기적 검사에 이용하는 전기적 접촉자 및 전기적 접속장치에 적용할 수 있는 것이다.

반도체 웨이퍼 위에 형성된 각 반도체 집적회로(피검사체)의 전기적 검사에는, 복수의 프로브(이하에서는, 「전기적 접촉자」라고도 한다)를 갖는 프로브 카드 등의 전기적 접속장치를 테스트 헤더에 설치한 검사장치(테스터)가 이용된다.

프로브 카드에는, 프로브 카드의 아랫면에서 각 프로브의 선단부가 돌출하도록 복수의 프로브가 장착되어 있고, 피검사체가 프로브 카드에 눌리면, 각 프로브의 선단부와 피검사체의 대응하는 전극단자가 전기적으로 접촉한다. 그리고, 검사 시, 검사장치로부터의 전기신호가 각 프로브를 통하여 각 피검사체에 공급되고, 또 각 피검사체로부터의 신호의 각 프로브를 통하여 검사장치 쪽으로 보내짐으로써 각 피검사체의 전기적 검사가 행해진다.

최근, 반도체 집적회로의 고밀도화, 고집적화 등에 따라, 반도체 집적회로의 전극단자의 소경화(小徑化)나 전극단자 간의 간격의 협피치화가 진행되고 있다. 이에 대하여, 소경화 및 협피치화한 전극단자에 대하여 확실하게 전기적으로 접촉시키기 위해 캔틸레버형 프로브가 이용된다.

예를 들어, 특허문헌 1에는, 설치부와, 상기 설치부로부터 좌우방향으로 연장하는 2개의 암부와, 2개의 암부의 선단쪽에서 2개의 암부를 연결하는 대좌부(台座部)를 갖추고, 대좌부의 하단에, 전극단자와 전기적으로 접촉하는 접촉부를 갖는 접촉자가 개시되어 있다. 2개의 암부의 후단부는 설치부에 지지되어 있고, 프로브의 접촉부와 피검사체의 전극단자가 전기적으로 접촉할 때, 접촉부와 전극단자와의 접촉 하중을 억제하기 위해, 2개의 암부는 접촉부를 탄성적으로 지지하는 부분으로서 기능한다. 또, 피검사체의 전극단자에 대한 접촉부의 위치 결정을 확실하게 하기 위해, 2개의 암부 중, 접촉부에 가까운 암부(특허문헌 1의 도 1에서는 아래쪽 암부(34))는 직선상으로 형성되어 있다.

이와 같은 캔틸레버형 프로브는, 설치부와 접촉부가 좌우방향으로 떨어져 배치되어 있고, 게다가 프로브의 접촉부와 피검사체의 전극단자가 전기적으로 접촉할 때에는, 상술한 바와 같이 암부가 탄성적으로 작용한다. 그 때문에, 접촉부와 전극단자가 전기적으로 접촉할 때에는, 프로브의 접촉부의 위치가 설치부를 중심으로 하여 원호상으로 이동하게 되고, 또 오버드라이브가 걸린 때에는, 전극단자와 접촉하고 있는 프로브의 접촉부가 전극단자의 표면 위를 스크럽하게 된다. 게다가, 전극단자의 표면의 결손 등을 적게 하기 위해, 전극단자에 대한 접촉부의 침압(접촉 시의 압력)을 적절하게 조정할 필요가 있다.

종래, 프로브의 암의 굵기(상하방향의 길이)나 만곡시키는 방법 등을 미(微)조정함으로써, 상술한 바와 같은 프로브의 접촉부의 이동량, 스크럽량, 침압 등을 조정하고 있다.

특허문헌 1: 일본 공개특허 특개2009-229410호 공보

그런데, 피검사체의 전기적 검사를 양호하게 하고, 피검사체를 정밀도 좋게 검사하기 위해서는, 프로브를 흐르는 전기신호의 도전(導通) 특성을 양호하게 하는 것이 요구된다. 그를 위해, 예를 들어 프로브의 암부의 굵기(상하방향의 길이)를 굵게 하고, 저항값을 낮게 하는 것을 생각할 수 있으나, 프로브의 암부를 굵게 하면, 암부의 탄성 변형(예를 들어 휨)이 어려워져, 프로브의 접촉부의 이동량이나 스크럽량이 증대할 우려가 있다.

또, 프로브의 소형화가 진행되고 있기 때문에, 프로브의 암부의 좌우방향의 길이가 짧아져, 프로브의 접촉부의 이동량을 제어(조정)하는 것이 어려워지는 과제도 있다.

그 때문에, 전기적 접촉자에 흐르는 전기신호의 도전 특성을 양호하게 하여, 피검사체의 전기적 검사를 양호하게 할 수 있는 전기적 접촉자 및 전기적 접속장치가 요구되고 있다.

이러한 과제를 해결하기 위해, 제1 본 발명에 따른 전기적 접촉자는, 설치부와, 설치부에 이어져 연장하는 기단부와, 기단부로부터 길이방향으로 연장하는 복수의 암부와, 각 암부의 선단부와 연결하는 연결부와, 연결부에 이어져 설치된 대좌부(台座部)와, 대좌부의 하단에 접촉부를 갖추고, 복수의 암부는 각각, 제1 접촉대상과 접촉하는 상기 접촉부를 탄성적으로 지지하는 것이고, 복수의 암부 중, 접촉부에 가장 가까운 접촉부 최근접 암부의 연결부 쪽 또는 기단부 쪽에 만곡부가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

제2 본 발명에 따른 전기적 접속장치는, 제1 접촉대상 및 제2 접촉대상에 전기적으로 접촉시키는 복수의 전기적 접촉자를 갖추고, 각 전기적 접촉자를 통하여 제1 접촉대상과 제2 접촉대상을 전기적을 접속시키는 전기적 접속장치에 있어서, 복수의 전기적 접촉자가 제1 본 발명에 따른 전기적 접촉자인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 전기적 접촉자에 흐르는 전기신호의 도전 특성을 양호하게 하여, 피검사체의 전기적 검사를 양호하게 할 수 있다.

도 1은 실시형태에 따른 전기적 접촉자의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 2는 실시형태에 따른 전기적 접속장치의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 3은 종래의 직선상의 암부를 갖는 전기적 접촉자의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 4는 실시형태의 전기적 접촉자의 접촉부와 피검사체의 전극단자가 전기적으로 접촉하고 있는 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 실시형태에 따른 전기적 접촉자에서의 제1 암부의 만곡부의 설정방법의 개념을 설명하는 설명도이다.
도 6은 변형 실시형태에 따른 전기적 접촉자의 구성을 나타내는 제1 구성도이다.
도 7은 변형 실시형태의 전기적 접촉자의 접촉부와 피검사체의 전극단자가 전기적으로 접촉하고 있는 상태를 나타내는 도면이다.
도 8은 변형 실시형태에 따른 전기적 접촉자의 구성을 나타내는 제2 구성도이다.

(A) 주(主) 실시형태

이하에서는, 본 발명에 따른 전기적 접촉자 및 전기적 접속장치의 주 실시형태를 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

(A-1) 실시형태의 구성

(A-1-1) 전기적 접속장치

도 2는 본 실시형태에 따른 전기적 접속장치의 구성을 나타내는 구성도이다. 도 2에서는, 전기적 접속장치(1)의 주요 구성부재를 도시하고 있으나, 이들 구성부재에 한정되는 것은 아니고, 실제는 도 2에 도시하지 않은 구성부재를 갖는다. 또, 이하에서는 도 2 중의 상하방향에 착안하여, 「상」, 「하」를 언급한다.

도 2에 있어서, 본 실시형태에 따른 전기적 접속장치(1)는, 평판상의 지지부재(44), 지지부재(44)의 아랫면에 지지되는 평판상의 배선기판(41), 배선기판(41)과 전기적으로 접속되는 전기적 접속유닛(42), 전기적 접속유닛(42)과 전기적으로 접속함과 동시에, 피검사체(2)의 전극단자(51)와 전기적으로 접속하는 복수의 전기적 접촉자(이하에서는 「프로브」라고도 한다)(3)가 장착된 프로브 기판(43)을 갖춘다.

전기적 접속장치(1)는, 지지부재(44), 배선기판(41), 전기적 접속유닛(42), 프로브 기판(43) 등을 조립할 때, 다수의 고정부재(예를 들어, 볼트 등의 결합부재 등)를 이용하고 있으나, 도 2에서는 이들 고정부재의 도시를 생략하고 있다.

전기적 접속장치(1)는, 예를 들어 반도체 웨이퍼 위에 형성된 반도체 집적회로 등을 피검사체(2)로 하고, 피검사체(2)의 전기적 검사를 행한다. 구체적으로는, 피검사체(2)를 프로브 기판(43)을 향하여 가압하여, 프로브 기판(43)의 각 전기적 접촉자(3)의 선단부와 피검사체(2)의 전극단자(51)를 전기적으로 접촉시킨다. 그리고, 검사 시, 도시하지 않은 검사장치(테스터)로부터의 전기신호가 각 전기적 접촉자(3)를 통하여 피검사체(2)의 전극단자(51)에 공급되고, 게다가 피검사체(2)의 전극단자(51)로부터의 전기신호가 각 전기적 접촉자(3)를 통하여 검사장치로 보내진다. 이와 같이 하여, 검사장치는, 피검사체(2)의 전기특성을 파악함으로써 피검사체(2)의 전기적 검사를 한다.

검사대상인 피검사체(2)는 척 톱(5)의 윗면에 놓인다. 척 톱(5)은 수평방향인 X축 방향, 수평면 상에서 X축 방향에 대하여 수직인 Y축 방향, 수평면(X-Y 평면)에 대하여 수직인 Z축 방향으로 위치 조정이 가능하고, 게다가 Z축 주위의 θ 방향으로 회전 자세를 조정 가능하다. 피검사체(2)의 전기적 검사를 실시할 때에는, 상하방향(Z축 방향)으로 승강 가능한 척을 이동시키고, 피검사체(2)의 전극단자(51)를 프로브 기판(43)의 각 전기적 접촉자(3)의 선단부에 전기적으로 접촉시키기 위해, 전기적 접속장치(1)의 프로브 기판(43)의 아랫면과 척 톱(5) 위의 피검사체(2)가 상대적으로 가까워지도록 이동시킨다.

[지지부재]

지지부재(44)는, 배선기판(41)의 변형(예를 들어, 휨 등)을 억제하는 것이다. 예를 들어, 프로브 기판(43)에는 다수의 전기적 접촉자(3)가 장착되어 있기 때문에, 배선기판(41) 쪽에 설치되는 프로브 기판(43)의 중량은 크게 되어 있다. 또, 피검사체(2)의 전기적 검사를 할 때, 척 톱(5) 위의 피검사체(2)가 프로브 기판(43)에 눌림으로써, 프로브(3)의 선단부와 피검사체(2)의 전극단자(51)가 전기적으로 접촉한다. 이와 같이, 전기적 검사 시, 아래에서 위를 향하여 밀어올리는 반력(접촉 하중)이 작용하여, 배선기판(41)에도 큰 하중이 가해지기 때문에, 배선기판(41)이 변형(예를 들어 휨 등)할 수 있다. 지지부재(44)는 이와 같은 배선기판(41)의 변형(예를 들어 휨 등)을 억제하는 부재로서 기능한다.

[배선기판]

배선기판(41)은, 예를 들어 폴리이미드 등의 수지 재료로 형성된 것이고, 예를 들어 원형 판상으로 형성된 프린트 기판 등이다. 배선기판(41)의 윗면의 가장자리에는, 검사장치의 테스트 헤드(도시하지 않음)와 전기적으로 접속하는 다수의 전극단자(도시하지 않음)가 배치되어 있다. 또, 배선기판(41)의 아랫면에는, 도시하지 않은 배선 패턴이 형성되어 있고, 배선 패턴의 접속단자와, 전기적 접속유닛(42)에 설치되어 있는 복수의 접속자(도시하지 않음)의 상단부가 전기적으로 접속하도록 되어 있다.

배선기판(41)은 다양한 구성을 취할 수 있으나, 예를 들어 하기와 같은 구성을 취할 수 있다. 예를 들어, 배선기판(41)의 윗면에는, 테스트 헤드와 전기적으로 접속하는 전극단자가 형성되고, 배선기판(41)의 아랫면에는, 전기적 접속유닛(42)의 각 접속자와 전기적으로 접속하는 배선 패턴이 형성되고, 게다가 배선기판(41)의 내부에는 배선회로가 형성되어 있다. 배선기판(41)의 아랫면의 배선 패턴과, 배선기판(41)의 윗면의 전극단자는 배선기판(41) 내부의 배선회로를 통하여 접속 가능하게 되어 있다. 따라서, 배선기판(41) 내의 배선회로를 통하여, 전기적 접속유닛(42)의 각 접속자와 테스트 헤드 사이에서 전기신호를 도전시킬 수 있다. 또한, 배선기판(41)의 윗면에는, 피검사체(2)의 전기적 검사에 필요한 복수의 전자부품도 배치되어 있다.

[전기적 접속유닛]

전기적 접속유닛(42)은, 예를 들어 포고핀 등과 같은 복수의 접속자를 갖고 있다. 전기적 접속장치(1)의 조립 상태에서는, 각 접속자의 상단부가, 배선기판(41)의 아랫면의 배선 패턴의 접속단자에 전기적으로 접속되고, 또 각 접속자의 하단부가, 프로브 기판(43)의 윗면에 설치된 패드에 접속된다. 전기적 접촉자(3)의 선단부가 피검사체(2)의 전극단자(51)에 전기적으로 접촉하기 때문에, 피검사체(2)의 전극단자(51)는, 전기적 접촉자(3) 및 접속자를 통하여 검사장치와 전기적으로 접속되고, 검사장치에 의한 전기적 검사가 가능해진다.

[프로브 기판]

프로브 기판(43)은, 복수의 전기적 접촉자(3)를 갖는 기판이고, 원형 또는 다각형(예를 들어 16각형 등)으로 형성된 것이다. 전기적 접속장치(1)에 프로브 기판(43)이 장착될 때, 프로브 기판(43)은 그 가장자리가 프로브 기판 지지부(18)에 의해 지지된다. 프로브 기판(43)에 장착되는 전기적 접촉자(3)는 예를 들어, 캔틸레버형 프로브 등을 이용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 피검사체(반도체 집적회로)(2)의 수나, 각 피검사체(2)의 전극단자(51)의 수 등에 따른 수의 전기적 접촉자(3)가 프로브 기판(43)에 장착된다.

프로브 기판(43)은 다양한 구성을 취할 수 있는데, 도 1에서는 그 일례를 나타내고 있다. 예를 들어, 프로브 기판(43)은 예를 들어 세라믹판 등으로 형성되는 기판부재(431)와 기판부재(431)의 아랫면에 형성된 다층 배선기판(432)을 갖는다.

세라믹 기판인 기판부재(431)의 내부에는, 판두께 방향으로 관통하는 다수의 도전로(도시하지 않음)가 형성된 것으로 해도 좋다. 기판부재(431)의 윗면에는 패드가 형성되어 있고, 기판부재(431) 내의 도전로의 일단이, 상기 기판부재(431)의 윗면의 대응하는 배선 패턴의 접속단자와 접속하도록 형성되어 있다. 기판부재(431)의 아랫면에서는, 기판부재(431) 내의 도전로의 타단이 다층 배선기판(432)의 윗면에 설치된 접속단자와 접속되도록 형성되어 있다.

다층 배선기판(432)은, 예를 들어 폴리이미드 등의 합성수지 부재로 형성된 복수의 다층기판으로 형성되어 있고, 복수의 다층기판 사이에 배선로(도시하지 않음)가 형성된 것으로 해도 좋다. 다층 배선기판(432)의 배선로의 일단은, 기판부재(431)의 도전로의 타단과 접속해 있고, 다층 배선기판(432)의 타단은, 다층 배선기판(432)의 아랫면에 설치된 프로브랜드에 접속되어 있다. 다층 배선기판(432)의 아랫면에 설치된 프로브랜드에는, 복수의 전기적 접촉자(3)가 배치되어 있고, 프로브 기판(43)의 복수의 전기적 접촉자(3)는, 전기적 접속유닛(42)을 사이에 두고 배선기판(41)의 대응하는 접속단자와 전기적으로 접속하고 있다.

(A-1-2) 전기적 접촉자

도 1은 본 실시형태에 따른 전기적 접촉자의 구성을 나타내는 구성도이다.

도 1에 있어서, 전기적 접촉자(3)는 설치부(31), 기단부(32), 암부(33), 연결부(34), 위치결정부(35), 대좌부(36), 접촉부(37)를 갖는다.

전기적 접촉자(3)는, 판상의 도전성 부재(예를 들어, 금속재료)로 형성되어 있고, 제1 접촉대상으로서의 피검사체(2)의 전극단자(51)와, 제2 접촉대상으로서의 프로브 기판(43)의 배선단자(433)(도 4 등 참조)와의 사이에서 전기신호를 도전한다. 예를 들어 도금 가공 등에 의해 전기적 접촉자(3)를 형성할 수 있고, 전기적 접촉자(3)는 전체로서 같은 두께 또는 유사한 두께로 형성되어 있다.

전기적 접촉자(3)의 치수는, 피검사체(2)의 전극단자(51)의 크기나 전극단자(51) 사이의 간격 등에 따라 결정되기 때문에 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 전기적 접촉자(3)의 좌우방향의 치수(길이)는 약 수 ㎜ 정도로 할 수 있다.

전기적 접촉자(3)는, 피검사체(2)의 전극단자(51)와 접촉부(37)가 전기적으로 접촉할 때, 전극단자(51) 쪽에서 접촉부(37) 쪽을 향해 접촉 하중이 작용함으로써, 기단부(32) 쪽과 연결해 있는 암부(33)가 탄성 변형하여, 암부(33)가 접촉부(37)를 탄성적으로 지지하는 캔틸레버형 접촉자이다. 이에 의해, 접촉부(37)와 전극단자(51)와의 접촉 하중을 억제하면서, 접촉부(37)와 전극단자(51)를 확실하게 전기적으로 접촉시킬 수 있다.

[설치부]

설치부(31)는, 프로브 기판(43)의 아랫면에 설치되는 부분이고, 프로브 기판(43)의 배선단자(433)와 전기적으로 접촉한다. 도 1에서는, 설치부(31)가 사각형상인 경우를 예시하고 있으나, 전기적 접촉자(3)의 프로브 기판(43)에의 설치 방법에 따라, 설치부(31)의 형상을 바꾸어도 좋고, 예를 들어 설치부(31)에 하나 또는 복수의 구멍 등을 설치하는 등, 프로브 기판(43)에의 설치를 위해 필요한 요소를 설치하도록 해도 좋다. 설치부(31)의 아래쪽에는 기단부(32)와 일체로 형성되어 있다.

[기단부]

기단부(32)는, 설치부(31)의 하방부에서 아랫방향으로 연장한 부분이다. 기단부(32)는, 암부(33)의 후단부(도 1에서는 암부(33)의 오른쪽 단부)와 연결하여, 탄성 변형하는 암부(33)를 지지하는 부분이다. 또한, 도 1에서는, 기단부(32)가 설치부(31)의 하방부에서 오른쪽으로 비스듬히 아랫방향으로 연장해 있다. 이는, 피검사체(2)의 전극단자(51)의 소경화나 전극단자(51) 사이의 협피치화 등에 따라, 탄성하는 암부(33)의 좌우방향의 길이가 짧아져, 암부(33)를 휘게 하거나, 접촉부(37)의 이동량을 제어하는 것이 어렵다. 따라서, 설치부(31)에 대하여, 기단부(32)를 오른쪽으로 비스듬히 아랫방향으로 약간 연장함으로써, 암부(33)의 좌우방향의 길이를 어느 정도 확보할 수 있기 때문에, 암부(33)의 탄성을 유효하게 작용시킬 수 있고, 접촉부(37)의 이동량을 제어할 수 있다.

[암부]

암부(33)는, 접촉부(37)를 탄성적으로 지지하는 부분이다. 또 암부(33)는 접촉부(37)의 이동량이나 스크럽량을 조정하는 부분이다. 도 1에서는, 암부(33)가 제1 암부(61)와 제2 암부(62)를 갖는 경우를 예시하고 있다. 또, 제1 암부(61)와 제2 암부(62)의 상하방향의 길이는 같은 경우를 예시하고 있다. 환언하면, 암부(33)는 2개의 암부로 구성되는 경우를 예시하고 있다.

제1 암부(61)와 제2 암부(62)는, 상하방향으로 간격을 두고 설치되어 있다. 제1 암부(61)와 제2 암부(62)의 후단부(도 1의 오른쪽 단부)는, 기단부(32)와 일체로 연결되고, 제1 암부(61)와 제2 암부(62)의 선단부(도 1의 왼쪽 단부)는, 연결부(34)와 일체로 연결해 있다.

제1 암부(61)는, 2개의 암부 중, 접촉부(37) 쪽(즉, 피검사체(2)쪽)에 설치된 부재이다. 제1 암부(61)는 복수의 암부 중, 가장 접촉부(37)에 가깝게 설치된 부재이다. 이하에서는, 제1 암부(61)를 접촉부 최근접 암부, 또는 최하부 암부 등이라고도 한다.

좌우방향으로 연장하는 제1 암부(61)는, 기단부(32)로부터 왼쪽 방향을 향해 직선상으로 연장하는 스트레이트부(612)와, 스트레이트부(612)로부터 왼쪽으로 비스듬히 윗방향을 향해 만곡한 만곡부(611)를 갖는다. 도 1의 예에서는, 만곡부(611)는 아래로 볼록하게 만곡한 부분이다.

제1 암부(61)의 스트레이트부(612)는, 피검사체(2)의 전극단자(51)에 대한 접촉부(37)의 위치 결정을 확보하는 기능을 갖는다. 또, 접촉부(37)와 피검사체(2)의 전극단자(51)가 접촉한 때, 제1 암부(61)에는 상향 하중이 작용하고, 제1 암부(61)에서 응력이 작용한다. 특히, 기단부(32)에 연결해 있는 스트레이트부(612)는 접촉부(37)로부터 떨어져 있기 때문에, 큰 응력이 작용한다.

제1 암부(61)의 만곡부(611)는, 접촉부(37)와 전극단자(51)가 전기적으로 접촉할 때, 접촉부(37)의 이동량, 스크럽량, 및 침압 등을 조정하는 기능을 갖는다.

종래, 복수의 암부를 갖는 캔틸레버형 프로브에서는, 접촉부(37)쪽에 가장 가까운 암부는, 접촉부(37)의 위치 결정을 확실하게 하기 위해, 좌우방향의 전역에 걸쳐 직선상으로 형성되어 있으나, 본 실시형태의 제1 암부(61)는, 접촉부(37)가 있는 연결부(34) 쪽의 일부분을 만곡시킨 만곡부(611)를 갖도록 하고 있다. 이에 의해, 접촉부(37)의 이동량, 스크럽량, 및 침압 등을 조정하는 기능을 제1 암부(61)에 갖게 하고 있다. 또한, 제1 암부(61)의 만곡부(611)의 설정방법의 상세한 설명에 대해서는 후술한다.

제2 암부(62)는, 설치부(31) 쪽에 설치된 부재이다. 본 실시형태에서는, 제2 암부(62)가 접촉부(37)에 가장 가깝게 있는 제1 암부(61)(접촉부 최근접 암부, 최하부 암부) 이외의 부재인 것으로 한다.

또한, 본 실시형태에서는, 설명을 용이하게 하기 위해, 제2 암부(62)가 좌우방향의 전역에 걸쳐 직선상의 부재로 하고 있으나, 제2 암부(62)는 만곡시킨 부분을 갖도록 해도 좋다. 예를 들어, 제2 암부(62)와 기단부(32)가 연결하는 부분, 제2 암부(62)의 중앙부분, 제2 암부(62)와 연결부(34)가 연결하는 부분 등과 같이, 그 만곡부분을 다양한 위치에 하나 또는 복수 개소에 설치하도록 해도 좋다. 이와 같이, 제2 암부(62)에 만곡부분을 가짐으로써도, 접촉부(37)의 이동량, 스크럽량, 및 침압 등을 조정하는 기능을 할 수 있다. 환언하면, 제1 암부(61)의 만곡부(611)에 더하여, 제2 암부(62)가 만곡부분을 가짐으로써, 접촉부(37)의 이동량, 스크럽량, 및 침압 등의 조정에 관하여 상승 효과가 있으나, 본 실시형태에서는, 설명을 용이하게 하기 위해, 제2 암부(62)를 직선상의 부재로 하고 있다.

[연결부]

연결부(34)는, 암부(33)(즉 제1 암부(61)와 제2 암부(62))의 선단부와 일체로 연결하는 부분이다. 연결부(34)는 상하방향으로 연장한 부재이고, 사각형상으로 형성된 부분이다.

[위치결정부]

위치결정부(35)는, 연결부(34)의 하방부에서 일체로 연결되어 기단부(32) 쪽을 향해(오른쪽 방향) 연장한 부분이다. 위치결정부(35)의 하면부(351)는, 좌우방향으로 직선상으로 형성되어 있다. 위치결정부(35)는, 피검사체(2)의 전극단자(51)에 대한 접촉부(37)의 위치를 결정하기 위한 부분이다. 특히, 위치결정부(35)의 하면부(351)가 좌우방향으로 직선상으로 형성되어 있기 때문에, 접촉부(37)의 위치 결정을 확실하게 할 수 있다. 상술한 바와 같이, 제1 암부(61)는, 접촉부(37)의 위치결정 기능도 갖고 있으나, 좌우방향으로 연장하는 제1 암부(61)에는, 연결부(34)와의 연결 부근에 만곡부(611)가 있기 때문에, 접촉부(37)의 위치 결정을 보다 확실하게 하기 위해, 좌우방향으로 직선상으로 형성된 하면부(351)를 갖는 위치결정부(35)를 갖춘다.

또, 위치결정부(35)의 선단부(도 1의 왼쪽 단부)에는, 원호상으로 형성된 위치확인부(352)가 설치되어 있고, 원호상의 가장 패여있는 부분은, 대좌부(36)의 하부에 설치되어 있는 접촉부(37)의 위치와 대응하는 위치로 되어 있다. 이에 의해, 접촉부(37)의 위치를 확인시키면서, 피검사체(2)의 전극단자(51)에 대하여 접촉부(37)를 전기적으로 접촉시킬 수 있다.

[대좌부, 접촉부]

대좌부(36)는, 위치결정부(35)의 하방부에서 아랫방향으로 연장한 부분이다. 접촉부(37)는, 대좌부(36)의 하부에 설치되어 있고, 피검사체(2)의 전극단자(51)와 전기적으로 접촉하는 부분이다.

[제1 암부의 만곡부의 설정방법]

이어서, 제1 암부(61)의 만곡부(611)의 설정방법의 개념을 도면을 참조하면서 설명한다.

도 3은 종래의 직선상의 암부(접촉부 최근접 암부)를 갖는 전기적 접촉자(9)의 구성을 나타내는 구성도이다. 도 3에서의 점선은, 피검사체(2)의 전극단자(51)와 전기적 접촉자(9)의 접촉부(97)가 전기적으로 접촉하고 있는 상태를 나타낸다.

도 4는 실시형태의 전기적 접촉자(3)의 접촉부(37)와 피검사체(2)의 전극단자(51)가 전기적으로 접촉하고 있는 상태를 나타내는 도면이다.

도 3에 예시하는 종래의 전기적 접촉자(9)는, 기본적으로는 실시형태의 전기적 접촉자(3)와 대응하는 구성요소를 갖추고 있고, 2개의 암부(93)(상부 암부(931), 하부 암부(932))를 갖는다. 하부 암부(932)는 기단부(92)로부터 왼쪽방향으로 직선상으로 연장한 부재이고, 하부 암부(932)의 왼쪽 단부가 연결부(94)에 연결해 있는 것으로 한다. 또한, 도 3에서는, 전기적 접촉자(3)의 위치결정부(35)에 상당하는 구성요소에 대해서는 생략하고 있다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 전기적 접촉자(9)의 접촉부(97)와 피검사체(2)의 전극단자(51)를 전기적으로 접촉시킨 때, 전극단자(51)로부터 접촉부(97)를 향한 하중이 작용한다. 그러면, 직선상의 상부 암부(931)는 기단부(92)를 중심으로 하여 원호를 그리도록 접촉부(97)를 지지하기 때문에, 예를 들어 도 3 중의 화살표 방향으로 접촉부(97)는 이동한다. 또 예를 들어, 오버드라이브를 걸었을 때, 접촉부(97)는 전극단자(51)의 표면 위를 스크럽한다. 이와 같이 접촉부(97)의 이동량이나 스크럽량이 커져 버리면, 접촉부(97)와 전극단자(51)와의 전기적 접촉을 확보할 수 없게 되어 버리는 일도 있다.

이에 대하여, 도 4에 예시한 바와 같이, 실시형태의 전기적 접촉자(3)의 제1 암부(61)는 아래로 볼록한 만곡부(611)를 갖기 때문에, 접촉부(37)와 전극단자(51)가 접촉하면, 전극단자(51)에 대한 접촉부(37)의 이동방향(예를 들어 도 4의 경우, 왼쪽방향)과는 역방향으로 하중이 걸려, 접촉부(37)의 이동량이 감소한다. 환언하면, 제1 암부(61)가 만곡부(611)를 가짐으로써, 접촉부(37)가 당겨올려지고, 접촉부(37)가 윗방향으로 이동하기 때문에, 이동량이 감소한다. 물론, 오버드라이브를 건 때에도 마찬가지로, 접촉부(37)의 스크럽량도 감소한다. 또, 제1 암부(61)가 만곡부(611)를 갖고 있기 때문에, 전극단자(51)에 대한 침압이 억제된다.

게다가, 전기적 접촉자(3)를 흐르는 전기신호의 도전 특성을 양호하게 하기 위해, 제1 암부(61) 및/또는 제2 암부(62)의 굵기(상하방향의 길이; 이하에서는 「암 폭」이라고도 한다)를 굵게 해도, 제1 암부(61)의 만곡부(611)에 의해, 접촉부(37)의 이동량이나 스크럽량을 조정할 수 있다. 환언하면, 제1 암부(61)의 선단쪽을 만곡시키는 만곡의 정도나, 암부(33)(제1 암부(61) 및/또는 제2 암부(62))의 굵기를 조정함으로써, 접촉부(37)의 이동량, 스크럽량, 침압 등의 조정과, 전기신호의 도전 특성의 조정의 양립을 도모할 수 있다.

도 5는 실시형태에 따른 전기적 접촉자(3)에서의 제1 암부(61)의 만곡부(611)의 설정방법의 개념을 설명하는 설명도이다.

도 5에 있어서, 스트레이트부(612)와 만곡부(611)와의 경계면의 중점(가상점)을 「점O」라 한다. 또, 점O를 지나, 스트레이트부(612)의 축방향을 「X축」이라 하고, 판상의 전기적 접촉자(3)의 판면 위(평면 위)에서 점O를 지나고, X축에 수직방향의 직선을 「Y축」이라 한다.

전기적 접촉자(3)를 설계할 때, 접촉부(37)의 이동량, 스크럽량, 침압이나 전기신호의 도전 특성 등을 고려하여, 제1 암부(61)의 만곡부(611)의 만곡형상을 결정하는 것(설계하는 것)은 매우 곤란하다. 왜냐하면, 전기신호의 도전 특성을 양호하게 하기 위해서는, 암부(33)(제1 암부(61) 및/또는 제2 암부(62))의 굵기를 굵게 하여 저항값을 감소시키는 것이 요구되나, 접촉부(37)의 이동량, 스크럽량을 감소시키는 정도가 작아지거나, 암부(33)를 굵게 하면 침압이 목표값보다도 커지기 때문에, 만곡부(611)의 최적의 원호반경(만곡의 정도)을 찾기가 어렵기 때문이다. 암부(33)의 굵기와 만곡부(611)의 원호반경을 병렬적으로 설계하게 되므로, 굵기와 원호반경을 최적으로 하는 것은 곤란하다.

그래서, 본 실시형태에서는, 점O를 기준으로 하여, 제1 암부(61)와 연결부(34)와의 경계면의 중점을 점P라 하고, 점O에서 점P의 X축 방향의 거리(x거리, 또는 x좌표값이라고도 한다)와, 점O에서 점P의 Y축 방향의 거리(y거리 또는 y좌표값이라고도 한다)와의 조합인 (x, y)를 변경함으로써 만곡부(611)의 원호반경(만곡의 정도)을 구하도록 한다.

또, 제1 암부(61)의 굵기(암 폭)에 대해서는, 그 굵기를 바꾸면서, 제1 암부(61)의 굵기마다 (x, y)를 적절히 설계하고, 제1 암부(61)의 굵기와 만곡부(611)의 원호반경과의 최적값을 도출한다. 또한, 접촉부(37)의 이동량, 스크럽량, 침압, 저항값 등은 제2 암부(62)의 암 폭의 크기도 영향을 줄 수 있다. 따라서, 제1 암부(61)의 암 폭뿐 아니라, 제2 암부(62)의 암 폭도 규정한 후, 제1 암부(61)의 암 폭의 크기를 변경하도록 해도 좋다. 여기에서는, 제2 암부(62)의 암 폭은 일정값인 경우를 예시한다.

보다 구체적으로는, 좌우방향으로 연장하는 제1 암부(61)의 전역에서의 암 폭(상하방향의 길이)을 「a1」이라 한다. 그리고, 예를 들어, 점P의 (x, y)의 조합을 (x1, y1)이라 하고, 점O와 점P를 잇는 만곡한 곡선에 근거하여 만곡부(611)를 설계하고, 그 경우의 접촉부(37)의 이동량, 스크럽량, 침압, 저항값 등의 이론값 또는 실측값을 구한다. 또, 점P의 (x, y)의 조합에 대해서 (x1, y2), (x1, y3), …, 또는 (x2, y1), (x2, y2), (x2, y3), …, (x3, y1), (x3, y2), … 등과 같이, x좌표값(x거리)과 y좌표값(y거리)과의 조합을 변경해가며, 그들의 접촉부(37)의 이동량, 스크럽량, 침압, 저항값 등의 이론값 또는 실측값을 구한다.

계속해서, 암 폭을 「a2」로 변경하고, 상술한 방법과 마찬가지로, 점P의 (x, y)의 조합을 변경시켜, 접촉부(37)의 이동량, 스크럽량, 침압, 저항값 등의 이론값 또는 실측값을 구한다.

이와 같은 순서를 실시해가며, 만곡부(611)의 만곡의 정도(즉 점P로부터의 x거리와 y거리의 조합)와, 제1 암부(61)의 굵기를 조정해간다.

상술한 바와 같이, 제1 암부(61)의 굵기(암 폭)를 변경하면서, 제1 암부(61)의 굵기마다 점P의 (x, y)의 조합을 조정함으로써, 제1 암부(61)의 만곡부(611)를 용이하게 설계할 수 있고, 접촉부(37)의 이동량, 스크럽량, 침압을 조정하면서 저항값을 조정할 수 있다.

또, 상술한 예에서는, 제1 암부(61)의 전역에서 암 폭이 일정한 경우를 예시했으나, 좌우방향으로 연장하는 제1 암부(61)의 위치에 따라 암 폭이 다른 것으로 해도 좋다.

예를 들어, 제1 암부(61)에 하중이 걸린 경우, 제1 암부(61) 중, 기단부(32)에 가까운 위치(제1 암부(61)의 후단부)에서 응력이 최대가 됨을 생각할 수 있다. 따라서, 제1 암부(61)의 후단부의 암 폭을 비교적 크게 하고, 제1 암부(61)의 선단부의 암 폭을 비교적 작게 설계하도록 해도 좋다. 이와 같이 함으로써, 큰 하중이 작용하는 제1 암부(61)의 후단부를 보강할 수 있다. 특히, 만곡부(611)의 x거리를 크게 할 때에는, 제1 암부(61)와 기단부(32)를 연결하는 부분 부근에서 큰 하중이 작용하기 때문에, 제1 암부(61)의 기단부(32)를 유효하게 보강할 수 있다.

(A-2) 변형 실시형태

상술한 실시형태에서는, 암부(33)가 2개의 암부로 구성되는 경우를 예시했으나, 암부(33)가 3개 이상이어도 좋다.

도 6은 변형 실시형태에 따른 전기적 접촉자(3A)의 구성을 나타내는 구성도이다. 도 7은 변형 실시형태의 전기적 접촉자(3A)의 접촉부(37)와 피검사체(2)의 전극단자(51)가 전기적으로 접촉하고 있는 상태를 나타내는 도면이다.

도 6 및 도 7에 예시하는 전기적 접촉자(3A)의 암부(33A)는, 제1 암부(61)와 제2 암부(62)와 제3 암부(63)를 갖는 경우를 나타내고 있다.

또한, 도 6에서는, 제2 암부(62) 및 제3 암부(63)가 좌우방향의 전역에 걸쳐 직선상의 부재로 하고 있으나, 제2 암부(62) 및 제3 암부(63)는 좌우방향으로 연장하는 어느 한 위치에서 만곡시킨 부분을 설치하도록 해도 좋다.

도 6 및 도 7에 있어서, 제1 암부(61)가 접촉부 최근접 암부이다. 제1 암부(61)는 기단부(32)와 일체로 연결하여 왼방향으로 직선상으로 연장하는 스트레이트부(612)와, 스트레이트부(612)로부터 왼쪽으로 비스듬히 윗방향을 향해 아래로 볼록하게 만곡한 만곡부(611)를 갖는다.

이 경우도, 도 7에 나타낸 바와 같이, 제1 암부(61)가 만곡부(611)를 갖기 때문에, 접촉부(37)와 전극단자(51)가 접촉하면, 전극단자(51)에 대한 접촉부(37)의 이동방향과는 역방향으로 하중이 걸려, 접촉부(37)의 이동량이 감소한다. 그 결과, 접촉부(37)가 끌어올려져 접촉부(37)가 윗방향으로 이동하기 때문에, 이동량이 감소한다. 오버드라이브를 건 때에도 마찬가지로, 접촉부(37)의 스크럽량도 감소한다. 또, 제1 암부(61)가 만곡부(611)를 갖고 있기 때문에, 전극단자(51)에 대한 침압이 억제된다.

또, 제1 암부(61)의 만곡부(611)의 설계방법은, 상술한 설계방법과 마찬가지로(도 5 참조), 점O를 기준으로 하여, 제1 암부(61)와 연결부(34)와의 경계면의 중점을 점P라 하고, 점P의 x거리와 y거리와의 조합인 (x, y)를 변경함으로써 만곡부(611)의 원호반경(만곡의 정도)을 구한다. 이에 의해, 암부(33A)가 3개 또는 3개 이상으로 늘어난 경우에도, 제1 암부(61)의 굵기마다, 점P의 (x, y)의 조합을 조정할 수 있다. 그 때문에, 제1 암부(61)의 만곡부(611)를 용이하게 설계할 수 있고, 접촉부(37)의 이동량, 스크럽량, 침압을 조정하면서, 저항값을 조정할 수 있다.

(A-3) 실시형태의 효과

이상과 같이, 본 실시형태에 의하면, 기단부로부터 좌우방향으로 복수의 암부를 갖는 판상의 전기적 접촉자로서, 그들 복수의 암부 중, 피검사체의 전극단자와 전기적으로 접촉하는 접촉부 쪽에 위치하고 있는 접촉부 최근접 암부에 만곡부가 설치됨으로써, 접촉부의 이동량, 스크럽량, 침압을 조정(컨트롤)할 수 있다. 따라서, 복수의 암부의 암 폭을 크게 하여 저항값을 낮게 하면서, 접촉부의 이동량, 스크럽량, 침압을 조정할 수 있다.

또, 본 실시형태에 의하면, 접촉부 최근접 암부에 있어서, 스트레이트부와 만곡부와의 경계의 기준점으로 하고, 그 기준점으로부터의 x거리와 y거리를 조정함으로써, 만곡부의 원호를 용이하게 설계할 수 있다.

(B) 다른 실시형태

상술한 실시형태에 있어서도 다양한 변형 실시형태를 언급했으나, 본 발명은 이하의 변형 실시형태에도 적용할 수 있다.

(B-1) 상술한 실시형태에서는, 제1 암부(61)의 기단부(32) 쪽을 스트레이트부(612)로 하고, 접촉부(37) 쪽을 만곡부(611)로 하는 경우를 예시하였다.

그러나, 이에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 도 8에 나타낸 바와 같이, 제1 암부(접촉부 최근접 암부)(61B)의 기단부(32) 쪽을 만곡부(611B)로 하고, 접촉부(37) 쪽을 스트레이트부(612B)로 해도 좋다.

이 경우에도, 제1 암부(61B)의 기단부(32) 쪽에 만곡부(611B)를 설치함으로써, 접촉부(37)와 전극단자(51)가 접촉할 때, 전극단자(51)에 대한 접촉부(37)의 이동방향과는 역방향으로 하중이 걸려, 접촉부(37)의 이동량, 스크럽량, 전극단자(51)에 대한 침압을 조정할 수 있다.

3, 3A 및 3B: 전기적 접촉자 31: 설치부
32: 기단부 33, 33A 및 33B: 암부
61 및 61B: 제1 암부 611 및 611B: 만곡부
612 및 612B: 스트레이트부 62: 제2 암부
34: 연결부 35: 위치결정부
351: 하면부 352: 위치확인부
36: 대좌부 37: 접촉부
1: 전기적 접속장치 41; 배선기판
42: 전기적 접속유닛 43: 프로브 기판
431: 기판부재 432: 다층 배선기판
44: 지지부재 2: 피검사체
51: 전극단자

Claims

설치부, 상기 설치부에 이어져 연장하는 기단부, 상기 기단부로부터 길이방향으로 연장하는 복수의 암부, 상기 각 암부의 선단부와 연결하는 연결부, 상기 연결부에 이어져 설치된 대좌부, 및 상기 대좌부의 하단에 접촉부를 포함하고,
상기 복수의 암부는 각각, 제1 접촉대상과 접촉하는 상기 접촉부를 탄성적으로 지지하고,
상기 복수의 암부 중, 상기 접촉부에 가장 가까운 접촉부 최근접 암부의 상기 연결부 쪽 또는 상기 기단부 쪽에 만곡부가 설치되는 것을 특징으로 하는 전기적 접촉자.
제1항에 있어서, 상기 접촉부 최근접 암부에는, 상기 기단부 또는 상기 연결부에 지지되어 길이방향으로 직선상으로 연장하는 스트레이트부가 설치되고,
상기 만곡부는, 상기 스트레이트부와 일체로 형성되고, 상기 연결부 또는 상기 기단부를 향해 설치되어 있고, 상기 접촉부의 이동량을 억제하는 것을 특징으로 하는 전기적 접촉자.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 접촉부 최근접 암부에서의 상기 만곡부와 상기 스트레이트부와의 경계에서의 기준점으로부터 길이방향의 제1 거리, 및 상기 전기적 접촉자의 본체면 위에서 상기 기준점으로부터 길이방향에 대한 수직방향의 제2 거리에 근거하여, 상기 만곡부의 만곡 형상이 형성되는 것을 특징으로 하는 전기적 접촉자.
제1항에 있어서, 상기 대좌부에는, 상기 접촉부와 상기 접촉부 최근접 암부와의 사이에, 직선상으로 연장하는 상기 스트레이트부와 평행한 면을 갖는, 상기 접촉부의 위치결정부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전기적 접촉자.
제4항에 있어서, 상기 대좌부에는, 상기 위치결정부와 마주보는 위치에, 상기 접촉부의 위치를 확인하는 위치확인부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전기적 접촉자.
제1 접촉대상 및 제2 접촉대상에 전기적으로 접촉시키는 복수의 전기적 접촉자를 갖추고, 상기 각 전기적 접촉자를 통하여 상기 제1 접촉대상과 상기 제2 접촉대상을 전기적으로 접속시키는 전기적 접속장치에 있어서,
상기 복수의 전기적 접촉자가, 청구항 1∼5의 어느 한 항에 기재된 전기적 접촉자인 것을 특징으로 하는 전기적 접속장치.